JP2019099414A - Silica glass member and manufacturing method of silica glass member - Google Patents

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祐司 深沢
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Abstract

To provide a silica glass member achieving low thermal expansion required when miniaturization of a device is conducted using a multi patterning by setting fluorine concentration at a prescribed concentration range in a zone from a surface to a prescribed depth, and a manufacturing method of the silica glass member.SOLUTION: The silica glass member is a silica glass used in an optical lithography process with a vacuum ultraviolet light as a light source. Content of fluorine is 1.0 wt.% to 5.0 wt.% in a zone from a surface of a silica glass surface vertical to a transmission direction of a lithography light to 50 μm.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、シリカガラス部材及びシリカガラス部材の製造方法、例えば、ArFエキシマレーザーを光源とする、真空紫外波長領域での光リソグラフィーに用いることができるフォトマスク用のシリカガラス部材及びシリカガラス部材の製造方法に関する。   The present invention relates to a silica glass member and a method for producing a silica glass member, for example, a silica glass member and a silica glass member for a photomask which can be used for photolithography in a vacuum ultraviolet wavelength region using an ArF excimer laser as a light source. It relates to the manufacturing method.

近年、リソグラフィー技術においては、半導体デバイスの微細化の要求がますます高まってきており、露光波長の短波長化や、レンズとウェーハの間に純水等を浸した液浸露光技術により、露光に用いるレンズの開口数を大きくする方法が採用されている。   In recent years, in lithography technology, the demand for miniaturization of semiconductor devices has been increasing more and more, exposure has been shortened by shortening the exposure wavelength, or by immersion exposure technology in which pure water or the like is immersed between the lens and the wafer. A method of increasing the numerical aperture of the lens to be used is adopted.

光リソグラフィーにおける解像度Rは、露光光の波長をλ、露光装置のレンズ性能を表す開口数をNA、プロセス定数をk1とすると、R=k1λ/NAという式で表すことができ、露光波長λを短く、開口数NAを大きく、プロセス定数k1を小さくすることで解像度を向上させることができる。   Assuming that the wavelength of exposure light is λ, the numerical aperture representing the lens performance of the exposure apparatus is NA, and the process constant is k1, the resolution R in photolithography can be expressed by the equation R = k1λ / NA, and the exposure wavelength λ is The resolution can be improved by reducing the process constant k1 while shortening the numerical aperture NA.

ここで、露光波長λについては、水銀ランプのg線(436nm)から始まり、これまでi線(365nm)、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)が使用され、光源の短波長化が進められてきた。   Here, the exposure wavelength λ starts from the g-line (436 nm) of a mercury lamp, and so far i-line (365 nm), KrF excimer laser (248 nm) and ArF excimer laser (193 nm) are used to shorten the light source Has been advanced.

開口数NAは、レンズの大きさを幾何学的に表したものであり、レンズで露光光が絞られウェーハ面で結像する場合に、NA=n・sinθ(nはレンズとウェーハ間の媒質の屈折率、θは光線の開き角を表す。)という式で表される。   The numerical aperture NA geometrically represents the size of the lens, and when the exposure light is narrowed by the lens and imaged on the wafer surface, NA = n · sin θ (n is a medium between the lens and the wafer The refractive index of, θ represents the opening angle of the light beam.

ここで、レンズとウェーハ間の媒質が空気の場合は屈折率n=1.0であるが、この媒質を純水に変えた場合はArFエキシマレーザー波長に対する水の屈折率は1.44であることからNAは最大で1.44の値をとる。
現実的には開き角は0度ではないため、NAはおよそ1.35の値をとることができる。
Here, when the medium between the lens and the wafer is air, the refractive index n = 1.0, but when this medium is changed to pure water, the refractive index of water to the ArF excimer laser wavelength is 1.44. Therefore, NA takes a value of 1.44 at the maximum.
In reality, the opening angle is not 0 degree, so NA can take a value of about 1.35.

klファクターは光学系やレジスト性能によって決まるプロセス定数と呼ばれるものであり、理論限界は0.25である。
したがって、露光光波長を193nmのArFエキシマレーザーを用い、かつ液浸露光技術を使用することで開口数を1.35としてklファクターが0.3の場合は43nmの解像度を達成できる。
The kl factor is called a process constant determined by the optical system and resist performance, and the theoretical limit is 0.25.
Therefore, by using an ArF excimer laser with an exposure light wavelength of 193 nm and using an immersion exposure technique, it is possible to achieve a resolution of 43 nm with a numerical aperture of 1.35 and a kl factor of 0.3.

そして、このArFエキシマレーザーを使用した光リソグラフィー用の部材には、低熱膨張性と光透過性に優れていることから、シリカガラス部材が好適に用いられる。   And, as a member for photolithography using this ArF excimer laser, a silica glass member is suitably used because it is excellent in low thermal expansion and light transmission.

ところで、マルチパターニングを用いてデバイスの微細化を行う場合には、狙いのパターンの位置に精度よく露光できないとパターンのずれが生じてしまうことから、複数回のリソグラフィーの間には,極めて高いパターンの重ね合わせ精度が求められる
このため、フォトマスク用のシリカガラス基板(シリカガラス部材)には、露光時の熱膨張による位置ずれを回避するために従来のシリカガラス基板に比べて、より低熱膨張であることが要求されている。
By the way, when the device is miniaturized using multi-patterning, if the exposure of the position of the target pattern can not be performed with high accuracy, a pattern shift will occur, so an extremely high pattern can be obtained between multiple times of lithography. Therefore, the silica glass substrate (silica glass member) for a photomask has a lower thermal expansion than that of a conventional silica glass substrate in order to avoid positional deviation due to thermal expansion during exposure. It is required to be.

例えば、ダブルパターニング露光の重ね合わせ精度は、2回の露光の重ね合わせ精度の足し合わせであり、各露光に要求される重ね合わせ精度は約3〜4nmといわれている。通常のシリカガラスの熱膨張係数は5.0×10-7〜6.0×10-7/Kであり、1cmの石英片が1K温度上昇に伴い5〜6nmの伸びがあることから要求精度には十分とは言い難い。 For example, the overlay accuracy of double patterning exposure is the sum of the overlay accuracy of two exposures, and the overlay accuracy required for each exposure is said to be about 3 to 4 nm. The thermal expansion coefficient of normal silica glass is 5.0 × 10 -7 to 6.0 × 10 -7 / K, and the required accuracy is obtained because a 1 cm quartz piece has an elongation of 5 to 6 nm as the temperature rises by 1 K. It is hard to say that it is enough for

このため、熱膨張は通常のシリカガラスよりも小さい熱膨張が求められており4.0×10-7以下、好ましくは3.0×10-7以下の熱膨張係数を持つシリカガラスが求められている。
例えば、非特許文献1(Development of optical fibers in Japan(1989年))では1.3wt%以下の範囲でフッ素をドープすることで400℃の熱膨張が低下することが示されている。また徐冷速度も熱膨張に影響を与えることが記載されている。
For this reason, thermal expansion is required to be smaller than ordinary silica glass, and silica glass having a thermal expansion coefficient of 4.0 × 10 −7 or less, preferably 3.0 × 10 −7 or less is required. ing.
For example, in Non-patent Document 1 (Development of optical fibers in Japan (1989)), it is shown that the thermal expansion at 400 ° C. is reduced by doping fluorine in the range of 1.3 wt% or less. It is also described that the slow cooling rate also affects the thermal expansion.

また、特許文献1(特開2000−239040号公報)には、 OH基濃度が5ppm以下、フッ素濃度が0.1〜2mol%、水素濃度が5×1016分子/cm3以下であることを特徴とするF2エキシマレーザー光学部材用合成石英ガラス材料及び光学部材が示されている。また、フッ素をドープする方法として、VAD法によりシリカガラスのスートと呼ばれる多孔質体を作製し、その後フッ素化合物のガス雰囲気で熱処理中にフッ素をドープすることが示されている。 Further, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-239040), the OH group concentration is 5 ppm or less, the fluorine concentration is 0.1 to 2 mol%, and the hydrogen concentration is 5 × 10 16 molecules / cm 3 or less. A synthetic quartz glass material and an optical member for an F 2 excimer laser optical member are shown. In addition, as a method of doping fluorine, it has been shown that a porous body called a soot of silica glass is produced by the VAD method, and then fluorine is doped during heat treatment in a gas atmosphere of a fluorine compound.

特許文献2(特開2001−342034号公報)には、OH基濃度が0.5ppm以下、フッ素濃度が0.1〜2mol%、水素分子濃度が5×1016分子/cm3以下、フッ素濃度の最大値と最小値の差が20molppm以内であり、屈折率の最大値と最小値の差が2×10-5以下である事を特徴とするF2エキシマレーザー用合成石英ガラス光学材料が示されている。
特許文献3(特開2001−180956号公報)には、光使用領域において、フッ素濃度の最大値が100ppm以下であり最大値と最小値との差が50ppm以下、かつOH基および塩素の濃度の最大値がそれぞれ10ppm未満である合成石英ガラスが示されている。
Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-342034) has an OH group concentration of 0.5 ppm or less, a fluorine concentration of 0.1 to 2 mol%, a hydrogen molecule concentration of 5 × 10 16 molecules / cm 3 or less, a fluorine concentration The synthetic quartz glass optical material for F 2 excimer laser is characterized in that the difference between the maximum value and the minimum value is within 20 mol ppm and the difference between the maximum value and the minimum value of the refractive index is 2 × 10 -5 or less. It is done.
According to Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-180956), the maximum value of fluorine concentration is 100 ppm or less, the difference between the maximum value and the minimum value is 50 ppm or less, and the concentration of OH group and chlorine in the light use region. Synthetic quartz glass is shown where the maximum is less than 10 ppm each.

そして、特許文献2,3には、フッ素をドープする方法として、特許文献1と同様に、VAD法によりシリカガラスのスートと呼ばれる多孔質体を作製し、その後フッ素化合物のガス雰囲気で熱処理中にフッ素をドープすることが示されている。また、フッ素濃度をシリカガラス全体として均一にするためには、フッ素濃度の調整やアニール処理などの工程を経ることが示されている。   Then, in Patent Documents 2 and 3, as a method of doping fluorine, a porous body called a soot of silica glass is produced by the VAD method as in Patent Document 1, and then heat treatment is performed in a gas atmosphere of a fluorine compound. It has been shown to dope fluorine. Moreover, in order to make a fluorine concentration uniform as the whole silica glass, passing through processes, such as adjustment of a fluorine concentration, and an annealing treatment, is shown.

特開2000−239040号公報JP, 2000-239040, A 特開2001−342034号公報JP 2001-342034 A 特開2001−180956号公報JP 2001-180956 A

Development of optical fibers in Japan(1989年)Development of optical fibers in Japan (1989)

上記したように、特許文献1乃至3には、シリカガラス部材全体が、略一定のフッ素濃度を有し、そのフッ素濃度が0.1〜2mol%である合成石英ガラス部材(シリカガラス部材)が示されている。   As described above, in Patent Documents 1 to 3, a synthetic quartz glass member (silica glass member) in which the entire silica glass member has a substantially constant fluorine concentration and the fluorine concentration is 0.1 to 2 mol% It is shown.

しかしながら、これら合成石英ガラス部材(シリカガラス部材)を得るためには、フッ素をシリカガラス部材全体にドープするために、多量のフッ素化合物ガスを使用しなければならず、製造コストが嵩む等の課題があった。
また、フッ素濃度をシリカガラス全体として略一定にするため、フッ素濃度の調整やアニール処理など複雑な工程を経なければならないという技術的課題があった。
However, in order to obtain these synthetic quartz glass members (silica glass members), it is necessary to use a large amount of fluorine compound gas in order to dope the whole of the silica glass members. was there.
In addition, in order to make the fluorine concentration substantially constant as a whole of the silica glass, there is a technical problem that it is necessary to go through complicated processes such as adjustment of the fluorine concentration and annealing treatment.

本発明者は、技術的課題を解決するために、マルチパターニングを用いてデバイスの微細化を行う場合に要求される熱膨張の合成石英ガラス部材(シリカガラス部材)の研究を鋭意行った。
この研究に際して、本発明者は、まず、フォトマスク用のシリカガラス部材を、ArFエキシマレーザーを光源とした光リソグラフィーに用いた場合、シリカガラス部材の表面に形成されたパターン膜及びシリカガラス部材の表層の領域が、レーザー光によって温度が最初に上昇し、更に最も高い温度に上昇することを知見した。
そして、本発明者は、表層の熱膨張を低下させることが、露光時の意図しないパターンずれを回避するためには最も重要であると考えた。
In order to solve technical problems, the present inventor has intensively studied a thermal expansion synthetic quartz glass member (silica glass member) which is required in the case of miniaturizing a device by using multiple patterning.
In the case of this research, first, when the silica glass member for a photomask is used for photolithography using an ArF excimer laser as a light source, a pattern film and a silica glass member formed on the surface of the silica glass member are used. It was found that the surface area was raised to the highest temperature by the laser light at first.
Then, the inventor considered that reducing the thermal expansion of the surface layer was the most important to avoid an unintended pattern deviation at the time of exposure.

そして更に、本発明者は、シリカガラス表面から所定深さまでの領域において、フッ素濃度が所定濃度範囲にある場合には、マルチパターニングを用いてデバイスの微細化を行う場合に要求される低熱膨張を達成できることを知見した。また、簡便な方法でフッ素ドープ処理を行うことにより、シリカガラスの表層の熱膨張を低下させることを達成できることを知見し、本発明を完成するに至った。   Furthermore, when the fluorine concentration is in the predetermined concentration range in the region from the silica glass surface to the predetermined depth, the present inventor has low thermal expansion which is required when the device is miniaturized using multi-patterning. We found out what we could achieve. In addition, it has been found that the thermal expansion of the surface layer of silica glass can be reduced by performing the fluorine doping treatment by a simple method, and the present invention has been completed.

本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、表面から所定深さまでの領域においてフッ素濃度を所定濃度範囲になすことにより、マルチパターニングを用いてデバイスの微細化を行う場合に要求される低熱膨張を達成したシリカガラス部材を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、表面から所定深さまでの領域においてフッ素濃度を所定濃度範囲になすためのシリカガラス部材の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above technical problems, and in the case where the device is miniaturized using multi-patterning by setting the fluorine concentration to a predetermined concentration range in the region from the surface to the predetermined depth. It is an object of the present invention to provide a silica glass member achieving the low thermal expansion required for
Further, the present invention has been made to solve the above technical problems, and to provide a method for producing a silica glass member for setting the fluorine concentration to a predetermined concentration range in the region from the surface to the predetermined depth. To aim.

上記技術的課題を解決するためになされた本発明にかかるシリカガラス部材は、真空紫外光を光源とする光リソグラフィー工程に使用されるシリカガラスであって、リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域において、フッ素の含有量が1.0wt%以上5.0wt%以下であることを特徴としている。   The silica glass member according to the present invention made to solve the above technical problems is a silica glass used in a photolithographic process using vacuum ultraviolet light as a light source, and the silica glass perpendicular to the transmission direction of the lithography light It is characterized in that the content of fluorine is 1.0 wt% or more and 5.0 wt% or less in a region from the surface of the surface to 50 μm.

このように、リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域において、フッ素の含有量が1.0wt%以上5.0wt%以下であるため、マルチパターニングを用いてデバイスの微細化を行う場合に要求される低熱膨張を達成できる。即ち、表層の熱膨張を抑制したため、露光時の意図しないパターンずれを回避することができる。   As described above, since the fluorine content is 1.0 wt% or more and 5.0 wt% or less in the region from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of the lithography light to 50 μm, the device using multi-patterning It is possible to achieve low thermal expansion which is required when performing miniaturization. That is, since the thermal expansion of the surface layer is suppressed, it is possible to avoid an unintended pattern displacement at the time of exposure.

具体的には、前記リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域において、20℃〜50℃における熱膨張係数を4.0×10-7/K以下になすことができる。 Specifically, the thermal expansion coefficient at 20 ° C. to 50 ° C. may be 4.0 × 10 −7 / K or less in a region from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of the lithography light to 50 μm. it can.

また、前記リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域において、OH基濃度が10ppm以下であることが望ましい。
フッ素濃度とOH基濃度はトレードオフの関係にあり、OH基濃度が10ppm以下とすることにより、シリカガラス面の表面から50μmまでの領域におけるフッ素濃度を1.0wt%以上5.0wt%以下とすることができる。
The OH group concentration is preferably 10 ppm or less in a region up to 50 μm from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of the lithography light.
The fluorine concentration and the OH group concentration are in a trade-off relationship, and by setting the OH group concentration to 10 ppm or less, the fluorine concentration in the region from the surface of the silica glass surface to 50 μm is 1.0 wt% to 5.0 wt% can do.

前記リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域でフッ素濃度の最大値と最小値の幅が100ppm以下であることが望ましい。
シリカガラス面の表面から50μmまでの領域におけるフッ素濃度の最大値と最小値の幅が100ppmを越えると、熱膨張の部分的な差が生じ、好ましくない。
The width of the maximum value and the minimum value of the fluorine concentration is preferably 100 ppm or less in a region up to 50 μm from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of the lithography light.
When the width of the maximum value and the minimum value of the fluorine concentration in the region up to 50 μm from the surface of the silica glass surface exceeds 100 ppm, a partial difference in thermal expansion occurs, which is not preferable.

リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域において、仮想温度が1000℃以下であることが望ましい。
仮想温度が1000℃以下であるため、残留応力が均一化し、均一な膨張をなすため、好ましい。
The fictive temperature is desirably 1000 ° C. or less in a region up to 50 μm from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of the lithography light.
Since the fictive temperature is 1000 ° C. or less, it is preferable because the residual stress becomes uniform and uniform expansion is achieved.

また、上記シリカガラス部材は、波長193nmの光の直線透過率が、90%以上であり、好ましい。光の直線透過率が、90%以上であるため、光リソグラフィー工程に好適使用することができる。   Moreover, the linear transmittance of light with a wavelength of 193 nm is 90% or more, and the silica glass member is preferable. Since the linear transmittance of light is 90% or more, it can be suitably used in the photolithography process.

また、上記技術的課題を解決するためになされた本発明にかかるシリカガラス部材の製造方法は、透明ガラス化した緻密体であるシリカガラスを作製する工程と、前記シリカガラスに、リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域においてフッ素の含有量が1.0wt%以上5.0wt%以下となるように、フッ素化合物ガス雰囲気かつ加圧下で熱処理し、フッ素をドープする工程と、前記フッ素ドープ工程の後、大気中、1000℃未満で加熱するアニール処理工程と、を含むことを特徴としている。   Further, the method for producing a silica glass member according to the present invention made to solve the above technical problems comprises the steps of producing silica glass which is a transparent vitrified dense body, and transmitting the lithography light to the silica glass. Heat treatment in a fluorine compound gas atmosphere and under pressure so that the fluorine content is 1.0 wt% or more and 5.0 wt% or less in a region from the surface of the silica glass surface perpendicular to the direction to 50 μm, doping with fluorine It is characterized by including a process and the annealing treatment process heated at less than 1000 ° C in the atmosphere after the above-mentioned fluorine doping process.

本発明は、透明ガラス化した緻密体であるシリカガラスを、フッ素化合物ガス雰囲気かつ加圧下で熱処理し、フッ素をドープすることに特徴があり、表面から50μmまでの領域においてフッ素の含有量が1.0wt%以上5.0wt%以下となるシリカガラス部材を比較的容易に得ることができる。   The present invention is characterized in that silica glass, which is a transparent vitrified dense body, is heat-treated in a fluorine compound gas atmosphere and under pressure to dope the fluorine, and the fluorine content is 1 in the region up to 50 μm from the surface A silica glass member having a content of not less than 0 wt% and not more than 5.0 wt% can be obtained relatively easily.

本発明によれば、マルチパターニングを用いてデバイスの微細化を行う場合に要求される低熱膨張を達成したシリカガラス部材を得ることができる。
また、本発明によれば、前記シリカガラス部材を容易に製造することができるシリカガラス部材の製造方法を得ることができる。
According to the present invention, it is possible to obtain a silica glass member achieving the low thermal expansion which is required when miniaturizing a device by using multi-patterning.
Moreover, according to this invention, the manufacturing method of the silica glass member which can manufacture the said silica glass member easily can be obtained.

本発明のシリカガラス部材は、リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域において、フッ素の含有量が1.0wt%以上5.0wt%以下であることを特徴とする。
このように、ソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域におけるフッ素を特定量含有することにより、シリカガラス表面または表層の熱膨張を低下させ、露光時の意図しないパターンずれを回避することができる。
The silica glass member of the present invention is characterized in that the fluorine content is 1.0 wt% or more and 5.0 wt% or less in a region from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of lithography light to 50 μm. .
Thus, the thermal expansion of the silica glass surface or surface layer is reduced by containing a specific amount of fluorine in the region up to 50 μm from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of the soographic light, and unintended at the time of exposure Pattern deviation can be avoided.

ここで、シリカガラスの表面から50μmまでの領域としたのは、50μmを超えた領域までフッ素ドープすることは、装置が大型化し易い、製造コストが嵩むため好ましくない。また複雑な製造工程を経る必要があり、好ましくない。   Here, it is not preferable to use a region up to 50 μm from the surface of silica glass because fluorine doping to a region exceeding 50 μm is likely to result in an increase in the size of the device and increase in manufacturing cost. Moreover, it is necessary to go through complicated manufacturing processes, which is not preferable.

ここで、シリカガラスの表面から50μmを超える範囲でのフッ素の含有量は、深さに応じて表面から50μmまでの領域のフッ素料よりも減っていく。概ね0.25wt%以下であり、実質的に含まない場合でも露光時のパターンずれへの影響は生じない。   Here, the content of fluorine in the range exceeding 50 μm from the surface of silica glass is lower than the fluorine material in the region from the surface up to 50 μm depending on the depth. The content is about 0.25 wt% or less in general, and even when not substantially contained, there is no influence on pattern deviation at the time of exposure.

尚、前記リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域において、OH基濃度が10ppm以下であることが望ましい。
フッ素濃度とOH基濃度はトレードオフの関係にあり、OH基濃度が10ppm以下とすることにより、シリカガラス面の表面から50μmまでの領域におけるフッ素濃度を1.0wt%以上5.0wt%以下とすることができる。
The OH group concentration is preferably 10 ppm or less in a region up to 50 μm from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of the lithography light.
The fluorine concentration and the OH group concentration are in a trade-off relationship, and by setting the OH group concentration to 10 ppm or less, the fluorine concentration in the region from the surface of the silica glass surface to 50 μm is 1.0 wt% to 5.0 wt% can do.

また、前記リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域でフッ素濃度の最大値と最小値の幅が100ppm以下であることが望ましい。
シリカガラス面の表面から50μmまでの領域におけるフッ素濃度の最大値と最小値の幅が100ppmを越えると、熱膨張の部分的な差が生じ、好ましくない。
Further, it is preferable that the width between the maximum value and the minimum value of the fluorine concentration is 100 ppm or less in a region from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of the lithography light to 50 μm.
When the width of the maximum value and the minimum value of the fluorine concentration in the region up to 50 μm from the surface of the silica glass surface exceeds 100 ppm, a partial difference in thermal expansion occurs, which is not preferable.

尚、フッ素濃度の最大値とは、光リソグラフィーに使用される使用領域の各点において測定されるフッ素濃度の内の最大値をいう。フッ素濃度の最小値とは、前記使用領域の各点において測定されるフッ素濃度の内の最小値をいう。また、フッ素濃度の最大値と最小値の幅とは、フッ素濃度の最大値と最小値の差をいう。   The maximum value of the fluorine concentration refers to the maximum value of the fluorine concentration measured at each point of the use area used for photolithography. The minimum value of the fluorine concentration means the minimum value of the fluorine concentrations measured at each point of the use area. Further, the range between the maximum value and the minimum value of the fluorine concentration means the difference between the maximum value and the minimum value of the fluorine concentration.

シリカガラス表層の熱膨張を4.0×10-7/Kとするためには、仮想温度を1000℃以下とすることが望ましい。仮想温度が1000℃超である場合は、残留応力の分布が生じやすく、熱膨張の部分的な差が生じる原因となる。
尚、仮想温度はJournal of Non-Crystalline Solids vol.185 (1995) p.191に報告された計算式を基本として求めることができる。
In order to make the thermal expansion of the silica glass surface layer 4.0.times.10.sup.-7 / K, it is desirable to make the fictive temperature 1000.degree. C. or less. When the fictive temperature is higher than 1000 ° C., distribution of residual stress is likely to occur, which may cause a partial difference in thermal expansion.
The virtual temperature can be determined based on the formula reported in Journal of Non-Crystalline Solids vol. 185 (1995) p. 191.

そして、本発明にかかるシリカガラス部材は、リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域において、20℃〜50℃における熱膨張係数が4.0×10-7/K以下であり、波長193nmの光の直線透過率が、90%以上を有する。 The silica glass member according to the present invention has a thermal expansion coefficient of 4.0 × 10 −7 / K at 20 ° C. to 50 ° C. in the region from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of lithography light to 50 μm. The linear transmittance of light with a wavelength of 193 nm is 90% or more.

次に、本発明にかかるシリカガラス部材の製造方法について説明する。
本発明にかかるシリカガラス部材の製造方法は、透明ガラス化した緻密体であるシリカガラスを作製する工程と、このシリカガラスに、リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域においてフッ素の含有量が1.0wt%以上5.0wt%以下となるように、フッ素をドープする工程と、前記フッ素ドープ工程の後、大気中、1000℃未満で加熱するアニール処理工程と、を含むことを特徴としている。
Next, a method of manufacturing a silica glass member according to the present invention will be described.
The method for producing a silica glass member according to the present invention comprises the steps of producing silica glass which is a transparent vitrified dense body, and for the silica glass to 50 μm from the surface of the silica glass surface perpendicular to the light transmission direction. Doping the fluorine so that the content of fluorine in the region is 1.0 wt% or more and 5.0 wt% or less, and an annealing treatment step of heating at less than 1000 ° C. in the air after the fluorine doping step; It is characterized by including.

例えば、ダイレクト法またはVAD法を用いて、透明ガラス化した緻密体であるシリカガラスを作製し、その後、フッ素化合物ガス中かつ加圧下で熱処理をすることで、表面から50μm以下の領域(リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から深さ50μmまでの領域)において、フッ素の含有量が1.0wt%以上5.0wt%以下とするものである。
尚、緻密体へのガスドープは水素雰囲気中で処理する方法が、特開2005−336047号公報に示されているが、この緻密体であるシリカガラスへのフッ素化合物ガスのドープ法は知られていない。これはフッ素原子が水素原子に比べ大きく、熱拡散が不十分であることが理由と推測される。
For example, the direct vibratization method or the VAD method is used to prepare a transparent vitrified dense silica glass, and then heat treatment is performed in a fluorine compound gas and under pressure to form a region of 50 μm or less from the surface (lithography light In the region from the surface of the silica glass surface perpendicular to the permeation direction to the depth of 50 .mu.m), the fluorine content is 1.0 wt% or more and 5.0 wt% or less.
In addition, although the method of processing the gas doping to a dense body in a hydrogen atmosphere is disclosed in JP 2005-336047 A, the doping method of fluorine compound gas to silica glass which is a dense body is known. Absent. It is presumed that this is because fluorine atoms are larger than hydrogen atoms and thermal diffusion is insufficient.

更に、フッ素をドープする工程について具体的に説明する。
フッ素をドープする工程において、フッ素をシリカガラスにドープする時の処理温度は、ガラスの徐冷点以上で行うことが望ましい。徐冷点はガラスの粘性率が1013dPa・s以下となる温度で、1300℃以上、1650℃以下であることが望ましい。
この温度未満で処理する場合には、フッ素濃度が1.0wt%未満となる。さらにフッ素濃度5.0wt%超とするためには1650℃以上の処理が必要であるが、この場合はガラスの変形が生じシリカガラスを部材として得ることが困難である。
Further, the step of doping fluorine is specifically described.
In the step of doping the fluorine, it is desirable that the treatment temperature when doping the fluorine into the silica glass be performed at the annealing temperature or more of the glass. The annealing point is preferably a temperature of 1300 ° C. or more and 1650 ° C. or less at which the viscosity of the glass is 10 13 dPa · s or less.
When processing below this temperature, a fluorine concentration will be less than 1.0 wt%. Furthermore, in order to make the fluorine concentration more than 5.0 wt%, treatment at 1650 ° C. or higher is necessary, but in this case, deformation of the glass occurs and it is difficult to obtain silica glass as a member.

また、ドープ処理の効果はガラス表面の応力とも関係があり、ドープ処理前にガラスをクエンチ処理することが望ましい。
クエンチ処理とは、シリカガラスを1000℃から1500℃の温度範囲で、かつ、粘性が1014.5dPa・s以下、好ましくは1013.0dPa・s以下になるまで加熱し、その後、シリカガラスを800℃以下まで急冷することを言う。
たとえば、シリカガラスを大気雰囲気中1400℃以上で1時間以上保持後に、炉体から引き抜くなどして急冷することで実施できる。この場合、シリカガラス全体に応力が生じるが、特にガラス表面には残留応力が生じる。フッ素ドープは化学的なアニール処理であり、残留応力が大きいとその効果は発揮されやすいため、好ましい。
The effect of doping is also related to the stress on the glass surface, and it is desirable to quench the glass before doping.
Quenching heats the silica glass at a temperature range of 1000 ° C. to 1500 ° C. and a viscosity of 10 14.5 dPa · s or less, preferably 10 13.0 dPa · s or less, and then the silica glass is heated to 800 ° C. It says to quench to the following.
For example, it can be carried out by holding the silica glass in the air atmosphere at 1400 ° C. or more for one hour or more and then quenching it by pulling it out of the furnace body or the like. In this case, stress occurs in the entire silica glass, but in particular, residual stress occurs in the glass surface. Fluorine doping is preferable because it is a chemical annealing treatment and its effect is easily exhibited when the residual stress is large.

更に、フッ素ドープは、フッ素化合物ガス雰囲気かつ加圧下で熱処理をすることでなされる。具体的には、フッ素化合物ガス雰囲気かつ1.0〜2.0気圧(ゲージ圧、以下同じ)の加圧下で熱処理をすることで、フッ素ドープは促進される。
ここで、1.0気圧未満、または2.0気圧超では、シリカガラス面の表面から50μmまでの領域におけるフッ素濃度の最大値と最小値の幅が100ppm以下とならず、熱膨張の部分的な差が生じることとなるため、好ましくない。
Further, fluorine doping is performed by heat treatment in a fluorine compound gas atmosphere and under pressure. Specifically, fluorine doping is promoted by heat treatment under a fluorine compound gas atmosphere and under pressure of 1.0 to 2.0 atmospheres (gauge pressure, hereinafter the same).
Here, the width of the maximum value and the minimum value of the fluorine concentration in the region up to 50 μm from the surface of the silica glass surface does not become 100 ppm or less when the pressure is less than 1.0 atmospheric pressure or higher than 2.0 atmospheric pressure, and partial thermal expansion This is not preferable because it causes a difference.

また、フッ素ドープに使用するフッ素化合物ガスとしては、SiF4ガスを用いることができる。また、フッ素化合物ガスは、100%SiF4ガスであっても良いし、SiF4ガスとHeガスの混合ガス等であっても良い。
また混合ガスの導入温度は1300℃以上、1650℃以下であることが望ましい。
この温度未満で処理する場合には、フッ素濃度が1.0未満となる。さらにフッ素濃度5.0wt%超とするためには1650℃以上の処理が必要であるが、この場合はガラスの変形が生じシリカガラスを部材として得ることが困難である。
尚、前記混合ガス中のSiF4ガスの濃度割合を調整することで、得られるシリカガラス部材中のフッ素濃度を1.0wt%以上5.0wt%以下にすることができる。
Further, SiF 4 gas can be used as a fluorine compound gas used for fluorine doping. The fluorine compound gas may be 100% SiF 4 gas, or a mixed gas of SiF 4 gas and He gas, or the like.
Further, the introduction temperature of the mixed gas is desirably 1300 ° C. or more and 1650 ° C. or less.
In the case of processing below this temperature, the fluorine concentration is less than 1.0. Furthermore, in order to make the fluorine concentration more than 5.0 wt%, treatment at 1650 ° C. or higher is necessary, but in this case, deformation of the glass occurs and it is difficult to obtain silica glass as a member.
In addition, the fluorine concentration in the silica glass member obtained can be made 1.0 wt% or more and 5.0 wt% or less by adjusting the concentration ratio of the SiF 4 gas in the mixed gas.

また、フッ素濃度とOH基濃度はトレードオフの関係にあるため、シリカガラス面の表面から50μmまでの領域におけるフッ素濃度が1.0wt%以上5.0wt%以下とするためにはOH基濃度が10ppm以下であることが望ましい。   In addition, since the fluorine concentration and the OH group concentration are in a trade-off relationship, the OH group concentration is 1.0 wt% or more and 5.0 wt% or less in the region from the surface of the silica glass surface to 50 μm. It is desirable that it is 10 ppm or less.

また、前記フッ素ドープ工程の後、大気中、1000℃未満で加熱するアニール処理工程がなされる。
このアニール処理工程は、仮想温度を1000℃以下にするためになされる。即ち、シリカガラス表層の熱膨張を4.0×10-7/Kとするためには、仮想温度を1000℃以下とすることが望ましい。
In addition, after the fluorine doping process, an annealing process of heating at less than 1000 ° C. in the atmosphere is performed.
This annealing step is performed to bring the fictive temperature to 1000 ° C. or less. That is, in order to set the thermal expansion of the silica glass surface layer to 4.0 × 10 −7 / K, it is desirable to set the fictive temperature to 1000 ° C. or less.

また、前記フッ素ドープ工程によって、フッ素含有量を1.0wt%〜5.0wt%とすることで粘性を低下させ、より低い温度でアニール処理を行うことができる。しかも、より低い温度でアニール処理を行うため、アニール処理中、フッ素含有量のシリカガラス中の分布は変化せず、均質なフッ素含有量を維持できる。
アニール処理は、1000℃未満でかつ粘性率が1014.5dPa・s以下の範囲で行うことが必要である。アニール温度は、シリカガラスの持つ温度特性によって決定される。
例えば、フッ素濃度が1.0wt%以上5.0wt%以下のシリカガラスの歪点は1000℃未満であることから、アニール温度は、通常1000℃未満、好ましくは800℃以下、より好ましくは600℃から400℃の間で行う。
In addition, by setting the fluorine content to 1.0 wt% to 5.0 wt% in the fluorine doping step, the viscosity can be reduced, and annealing can be performed at a lower temperature. Moreover, since the annealing treatment is performed at a lower temperature, the distribution of the fluorine content in the silica glass does not change during the annealing treatment, and the homogeneous fluorine content can be maintained.
The annealing treatment needs to be performed at a temperature of less than 1000 ° C. and a viscosity of 10 14.5 dPa · s or less. The annealing temperature is determined by the temperature characteristics of silica glass.
For example, since the strain point of silica glass having a fluorine concentration of 1.0 wt% or more and 5.0 wt% or less is less than 1000 ° C., the annealing temperature is usually less than 1000 ° C., preferably 800 ° C. or less, more preferably 600 ° C. From 400 ° C.

以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明は下記に示す実施例により制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited by the examples shown below.

[実施例1]
四塩化ケイ素ガスを原料に火炎中、酸水素ガスで加水分解反応を生じさせることでシリカガラスを堆積させ、φ250×500mmのインゴットを形成した。
得られたシリカガラスインゴットを切断し、縦、横152mm×厚さ6.4mmのサンプルサイズのシリカガラス板にしたのち、大気雰囲気中1400℃で1時間保持後に、炉体から引き抜くことでクエンチ処理を行った。
その後、四フッ化ケイ素ガス中1.2気圧条件下で1400℃1時間処理することで、シリカガラス表面から50μmの領域にフッ素ドープ処理をした。
さらに、800℃でアニール処理をすることで仮想温度をコントロールした。
Example 1
A silica glass was deposited by causing a hydrolysis reaction with an oxygen gas in a flame using silicon tetrachloride gas as a raw material to form an ingot of φ250 × 500 mm.
The obtained silica glass ingot is cut into a sample glass plate of 152 mm long and 6.4 mm thick, and then held at 1,400 ° C. in the air atmosphere for 1 hour, and then pulled out of the furnace body for quenching treatment Did.
Thereafter, the region 50 μm from the surface of the silica glass was subjected to fluorine doping treatment by treatment in silicon tetrafluoride gas under a pressure of 1.2 atm for 1 hour.
Furthermore, the fictive temperature was controlled by annealing at 800 ° C.

作製したシリカガラス板の表層50μmをエッチングしてフッ素濃度をクロマトグラフィーで測定したところ、2.0wt%であった。
作製したシリカガラス板の表面から50μmから表面から100μmまでの領域をエッチングしてフッ素濃度をクロマトグラフィーで測定したところ、0.07wt%であった。
When 50 μm of the surface layer of the produced silica glass plate was etched and the fluorine concentration was measured by chromatography, it was 2.0 wt%.
The region from 50 μm to 100 μm from the surface of the produced silica glass plate was etched and the fluorine concentration was measured by chromatography to be 0.07 wt%.

また、シリカガラス板の表面から50μmまでの表層のフッ素濃度を等間隔に9点測定したところ、フッ素濃度の最大値と最小値の幅は70ppmであった。   Further, when the fluorine concentration of the surface layer up to 50 μm from the surface of the silica glass plate was measured at equal intervals at nine points, the width between the maximum value and the minimum value of the fluorine concentration was 70 ppm.

顕微赤外分光光度計を用いて、作製したシリカガラス板の表層50μmの部分のOH基濃度を測定したところ、2ppmであった。   The OH group concentration of the 50 μm portion of the surface layer of the produced silica glass plate was measured using a microscopic infrared spectrophotometer, and it was 2 ppm.

得られたシリカガラス板の表層50μm部分を切断し、50枚を張り合わせ、2mm×3mm×2.5mmのサンプルを作成した後、示差式熱膨張計で熱膨張測定を行った。
その結果、25℃での熱膨張係数は3.5×10-7/Kであった。
The surface 50 μm portion of the obtained silica glass plate was cut, 50 sheets were laminated, and a 2 mm × 3 mm × 2.5 mm sample was prepared, and then thermal expansion measurement was performed with a differential thermal expansion meter.
As a result, the thermal expansion coefficient at 25 ° C. was 3.5 × 10 −7 / K.

さらに20mm×40mm×2.5mmの短冊状のサンプルを切り出し、光学研磨を実施した後に、真空紫外測定装置で波長193nmの直線透過率を測定した。その結果、波長193nmの直線透過率は91%であった。   Further, a 20 mm × 40 mm × 2.5 mm strip sample was cut out and subjected to optical polishing, and then the linear transmittance at a wavelength of 193 nm was measured by a vacuum ultraviolet measuring device. As a result, the linear transmittance at a wavelength of 193 nm was 91%.

[実施例2]
実施例1と同様にインゴットを作製後、縦、横152mm×厚さ6.4mmのサンプルサイズにしたのち、大気雰囲気中1300℃で1時間保持後に、炉体から引き抜くことでクエンチ処理を行った。
その後、四フッ化ケイ素ガス中1.5気圧条件下で、1300℃で1時間処理することで、シリカガラス表面から50μmの領域にフッ素ドープ処理をした。
さらに、800℃でアニール処理をすることで仮想温度をコントロールした。
Example 2
After preparing an ingot in the same manner as in Example 1, the sample size was made 152 mm wide × 6.4 mm thick, and after being held at 1300 ° C. in the air atmosphere for 1 hour, quenching was performed by pulling it out of the furnace body. .
Thereafter, the region 50 μm from the surface of the silica glass was subjected to fluorine doping treatment by treatment at 1300 ° C. for 1 hour under 1.5 atmospheric pressure conditions in silicon tetrafluoride gas.
Furthermore, the fictive temperature was controlled by annealing at 800 ° C.

作製したインゴットの表層50μmをエッチングしてフッ素濃度をクロマトグラフィーで測定したところ、2.5wt%であった。   The surface layer 50 μm of the produced ingot was etched, and the fluorine concentration was measured by chromatography to be 2.5 wt%.

また、シリカガラス板の表面から50μmまでの表層のフッ素濃度を等間隔に9点測定したところ、フッ素濃度の最大値と最小値の幅は76ppmであった。   Further, when the fluorine concentration of the surface layer up to 50 μm from the surface of the silica glass plate was measured at equal intervals at nine points, the width between the maximum value and the minimum value of the fluorine concentration was 76 ppm.

顕微赤外分光光度計を用いて、作製したシリカガラス板の表層50μmの部分のOH基濃度を測定したところ、2ppmであった。   The OH group concentration of the 50 μm portion of the surface layer of the produced silica glass plate was measured using a microscopic infrared spectrophotometer, and it was 2 ppm.

得られたシリカガラス板の表層50μm部分を切断し、50枚を張り合わせ、2mm×3mm×2.5mmのサンプルを作成した後、示差式熱膨張計で熱膨張測定を行った。
その結果、25℃での熱膨張係数は3.3×10-7/Kであった。
The surface 50 μm portion of the obtained silica glass plate was cut, 50 sheets were laminated, and a 2 mm × 3 mm × 2.5 mm sample was prepared, and then thermal expansion measurement was performed with a differential thermal expansion meter.
As a result, the thermal expansion coefficient at 25 ° C. was 3.3 × 10 −7 / K.

さらに20mm×40mm×2.5mmの短冊状のサンプルを切り出し、光学研磨を実施した後に、真空紫外測定装置で波長193nmの直線透過率を測定した。その結果、波長193nmの直線透過率は91%であった。   Further, a 20 mm × 40 mm × 2.5 mm strip sample was cut out and subjected to optical polishing, and then the linear transmittance at a wavelength of 193 nm was measured by a vacuum ultraviolet measuring device. As a result, the linear transmittance at a wavelength of 193 nm was 91%.

[比較例1]
実施例1と同様にインゴットを作製後、得られたシリカガラスインゴットを切断し、縦、横152mm×厚さ6.4mmのサンプルサイズのシリカガラス板にしたのち、大気雰囲気中1200℃で1時間保持後に、炉体から引き抜くことでクエンチ処理を行った。
その後、四フッ化ケイ素ガス中1.2気圧条件下で1200℃1時間処理することで、シリカガラス表面から50μmの領域にフッ素ドープ処理をした。
さらに、600℃でアニール処理をすることで仮想温度をコントロールした。
Comparative Example 1
After preparing an ingot in the same manner as in Example 1, the obtained silica glass ingot is cut into a silica glass plate of sample size 152 mm wide × 6.4 mm thick, and then it is kept at 1200 ° C. for 1 hour in the air atmosphere. After holding, the quenching treatment was performed by pulling out of the furnace body.
Thereafter, the region 50 .mu.m from the surface of the silica glass was fluorine-doped by treating it in silicon tetrafluoride gas at 1200.degree. C. for 1 hour under the condition of 1.2 atm.
Furthermore, the fictive temperature was controlled by annealing at 600 ° C.

作製したシリカガラス板の表層50μmをエッチングしてフッ素濃度をクロマトグラフィーで測定したところ、0.7wt%であった。   When 50 μm of the surface layer of the produced silica glass plate was etched and the fluorine concentration was measured by chromatography, it was 0.7 wt%.

また、シリカガラス板の表面から50μmまでの表層のフッ素濃度を等間隔に9点測定したところ、フッ素濃度の最大値と最小値の幅は110ppmであった。   Further, when the fluorine concentration of the surface layer up to 50 μm from the surface of the silica glass plate was measured at equal intervals at nine points, the width between the maximum value and the minimum value of the fluorine concentration was 110 ppm.

顕微赤外分光光度計を用いて、作製したシリカガラス板の表層50μmの部分のOH基濃度を測定したところ、12ppmであった。   The OH group concentration of the 50 μm portion of the surface layer of the produced silica glass plate was measured using a microscopic infrared spectrophotometer, and it was 12 ppm.

得られたシリカガラス板の表層50μm部分を切断し、50枚を張り合わせ、2mm×3mm×2.5mmのサンプルを作成した後、示差式熱膨張計で熱膨張測定を行った。
その結果、25℃での熱膨張係数は4.2×10-7/Kであった。
The surface 50 μm portion of the obtained silica glass plate was cut, 50 sheets were laminated, and a 2 mm × 3 mm × 2.5 mm sample was prepared, and then thermal expansion measurement was performed with a differential thermal expansion meter.
As a result, the thermal expansion coefficient at 25 ° C. was 4.2 × 10 −7 / K.

さらに20mm×40mm×2.5mmの短冊状のサンプルを切り出し、光学研磨を実施した後に、真空紫外測定装置で波長193nmの直線透過率を測定した。その結果、波長193nmの直線透過率は90%であった。   Further, a 20 mm × 40 mm × 2.5 mm strip sample was cut out and subjected to optical polishing, and then the linear transmittance at a wavelength of 193 nm was measured by a vacuum ultraviolet measuring device. As a result, the linear transmittance at a wavelength of 193 nm was 90%.

本発明のシリカガラス部材は、ArFエキシマレーザー(193nm)やF2レーザー(157nm)等の真空紫外光を光源とする光リソグラフィーに好適に使用することができる。特に、ArFエキシマレーザー(193nm)を光源としたダブルパターニング露光工程に用いられるフォトマスク基板として優れている。 The silica glass member of the present invention can be suitably used for photolithography using vacuum ultraviolet light such as ArF excimer laser (193 nm) or F 2 laser (157 nm) as a light source. In particular, it is excellent as a photomask substrate used in a double patterning exposure process using an ArF excimer laser (193 nm) as a light source.

Claims (7)

真空紫外光を光源とする光リソグラフィー工程に使用されるシリカガラスであって、リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域において、フッ素の含有量が1.0wt%以上5.0wt%以下であることを特徴とするシリカガラス部材。   Silica glass used in photolithography process using vacuum ultraviolet light as a light source, wherein the content of fluorine is 1.0 wt% or more in a region up to 50 μm from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of the lithography light The silica glass member characterized by being 5.0 wt% or less. 前記リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域において、20℃〜50℃における熱膨張係数が4.0×10-7/K以下であることを特徴とする請求項1に記載のシリカガラス部材。 The thermal expansion coefficient at 20 ° C. to 50 ° C. is 4.0 × 10 −7 / K or less in a region from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of the lithography light to 50 μm. The silica glass member according to 1. 前記リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域において、OH基濃度が10ppm以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシリカガラス部材。   The silica glass member according to claim 1 or 2, wherein an OH group concentration is 10 ppm or less in a region up to 50 μm from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of the lithography light. 前記リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域でフッ素濃度の最大値と最小値の幅が100ppm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のシリカガラス部材。   The width of the maximum value and the minimum value of the fluorine concentration is 100 ppm or less in a region from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of the lithography light to a region of 50 μm. The silica glass member as described in. リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域において、仮想温度が1000℃以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のシリカガラス部材。   5. The silica glass member according to any one of claims 1 to 4, wherein the fictive temperature is 1000 ° C. or less in a region up to 50 μm from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of the lithography light. 波長193nmの光の直線透過率が、90%以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のシリカガラス部材。   The silica glass member according to any one of claims 1 to 5, wherein a linear transmittance of light with a wavelength of 193 nm is 90% or more. 透明ガラス化した緻密体であるシリカガラスを作製する工程と、
前記シリカガラスに、リソグラフィー光の透過方向に垂直なシリカガラス面の表面から50μmまでの領域においてフッ素の含有量が1.0wt%以上5.0wt%以下となるように、フッ素化合物ガス雰囲気かつ加圧下で熱処理し、フッ素をドープする工程と、
前記フッ素ドープ工程の後、大気中、1000℃未満で加熱するアニール処理工程と、
を含むことを特徴とするシリカガラス部材の製造方法。
Producing a transparent vitrified dense body of silica glass;
A fluorine compound gas atmosphere and an additive such that the content of fluorine is 1.0 wt% or more and 5.0 wt% or less in the region from the surface of the silica glass surface perpendicular to the transmission direction of lithography light to 50 μm to the silica glass Heat treatment under pressure and doping with fluorine;
An annealing treatment step of heating at less than 1000 ° C. in the atmosphere after the fluorine doping step;
A method of manufacturing a silica glass member, comprising:
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